DE10207052A1

DE10207052A1 - Kupplung für Antriebselemente einer Druckmaschine

Info

Publication number: DE10207052A1
Application number: DE10207052A
Authority: DE
Inventors: Christian Goerbing; Karl-Heinz Helmstaedter
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2002-02-20
Publication date: 2002-10-02
Also published as: US20020139263A1; US6857364B2; JP4383716B2; JP2003011324A

Abstract

Bei einer Vorrichtung zur Arretierung eines gegenüber einem ersten Kraftübertragungselement in seiner Drehlage arretierbaren weiteren Kraftübertragungselements ist es vorgesehen, daß das erste und das weitere Kraftübertragungselement einen gemeinsamen mit einem Druckmedium beaufschlagbaren Volumen veränderbaren Arbeitsraum aufweisen, wobei das Druckmedium in dem Arbeitsraum durch Anlegen einer elektrischen Spannung oder eines magnetischen Kraftfeldes verfestigbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Arretierung eines gegenüber einem Hauptzahnrad phasenverstellbaren Verstellzahnrades.

Bogendruckmaschinen, die eine Wendeeinrichtung aufweisen, um sowohl im Schöndruck als auch im Schön- und Widerdruck arbeiten zu können, benötigen eine Vorrichtung zur Verstellung der am Bogentransport beteiligten Greifer und der Phasenlage des bogenführenden Zylinders. Hierbei ist es üblich, daß ein an der Wendung beteiligter Zylinder ein schaltbares Doppelzahnrad aufweist, über welches der vor der Wendeeinrichtung angeordnete Zahnräderzug mit dem nach der Wendeeinrichtung angeordneten Zahnräderzug koppelbar ist.

Es ist durch den Stand der Technik nach der DE-PS 35 34 486 C2 bekannt, ein Verstellzahnrad auf der Nabe eines Hauptzahnrades verdrehbar anzuordnen. Das Verstellzahnrad wird gegenüber dem Hauptzahnrad durch den Antrieb des vor- oder nachgeordneten Zahnräderzuges verstellt. Das Festsetzen des Verstellzahnrades auf der Nabe des Hauptzahnrades erfolgt mittels eines "Schrumpfsitzes". Ein Lösen dieses "Schrumpfsitzes" erfolgt mittels Hydrauliköl, welches zwischen die Paßflächen von Verstellzahnrad und Hauptzahnrad gepumpt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine alternative Vorrichtung zum Verstellen und/oder Festsetzen der Phasenlage eines ersten Kraftübertragungselementes gegenüber einem zweiten Kraftübertragungselement zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 oder 2 gelöst. Es ist ein besonderer Vorteil der Erfindung, daß mit der erfindungsgemäßen spielfreien Arretierung sehr hohe Drehmomente übertragen werden können. Durch diese Maßnahme ist die Erfindung auch an Wendeeinrichtungen von Druckmaschinen mit einer großen Anzahl von Druckwerken einsetzbar.

Ein weiterer Vorteil ist die stufenlose Einstellbarkeit und hohe Torsionssteifigkeit der Drehmoment übertragenden Teile.

Vorteilhaft ist weiterhin, daß die Einrichtung auch zur Einleitung der Verstellbewegung beim Umstellen der Wendeeinrichtung genutzt werden kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform bilden das Hauptzahnrad und das Verstellzahnrad durch eine geeignete Formgebung einen durch Verstellung veränderbaren Arbeitsraum aus, welcher mittels eines Druckmediums derart unter Druck befüllbar ist, daß eine Änderung der Phasenlage zwischen Hauptzahnrad und Verstellzahnrad eintritt. Durch diese Maßnahmen kann eine Verstellung unabhängig vom Antrieb der Maschine auch von einem zusätzlichen Druckerzeuger vorgenommen werden.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, zwischen Hauptzahnrad und Verstellzahnrad einen Arbeitszylinder derart gelenkig anzuordnen, daß dieser bei Beaufschlagung mit einem Arbeitsmedium ein Verdrehen des Verstellzahnrades gegenüber dem Hauptzahnrad bewirkt.

Zur Arretierung wird das Arbeitsmedium, welches vorzugsweise eine rheologische Flüssigkeit ist, durch das Anlegen einer Spannung oder Anlegen eines magnetischen Kraftfeldes verfestigt, so daß ein exakter unveränderbarer Sitz des Verstellzahnrades gegenüber dem Hauptzahnrad erzeugt wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Bogenrotationsdruckmaschine im Schnitt in schematischer Darstellung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Hauptzahnrad in schematischer Darstellung,

Fig. 3 das Doppelzahnrad im Schnitt in schematischer Darstellung,

Fig. 4 eine Draufsicht auf das Doppelzahnrad mit einer alternativen Verstelleinrichtung und

Fig. 5 ein vereinfachtes Ausführungsbeispiel.

Eine Rotationsdruckmaschine, z. B. eine Bogen 7 verarbeitende Druckmaschine 1, weist einen Anleger 2, mindestens ein Druckwerk 3 bzw. 4 und einen Ausleger 6 auf. Die Bogen 7 werden von einem Bogenstapel 8 entnommen und vereinzelt oder schuppenförmig über einen Zuführtisch 9 den Druckwerken 3 und 4 zugeführt. Diese enthalten in bekannter Weise jeweils einen Plattenzylinder 11; 12. Die Plattenzylinder 11 und 12 weisen jeweils eine Vorrichtung 13, 14 zum Befestigen flexibler Druckplatten auf. Darüber hinaus ist jedem Plattenzylinder 1 l; 12 eine Vorrichtung 16; 17 für den halb- oder vollautomatischen Druckplattenwechsel zugeordnet.

Der Bogenstapel 8 liegt auf einer gesteuert anhebbaren Stapelplatte 10 auf. Die Entnahme der Bogen 7 erfolgt von der Oberseite des Bogenstapels 8 mittels eines sogenannten Saugkopfes 18, der unter anderem eine Anzahl von Hub- und Schleppsaugern 19, 21 für die Vereinzelung der Bogen 7 aufweist. Darüber hinaus sind die Blaseinrichtungen 22 zur Auflockerung der oberen Bogenlagen und Tastelemente 23 zur Stapelnachführung vorgesehen. Zur Ausrichtung des Bogenstapels 8, insbesondere der oberen Bogen 7 des Bogenstapels 8 sind eine Anzahl von seitlichen und hinteren Anschlägen vorgesehen. Um einen Bogen zwischen den vorgesehenen Druckwerken 3, 4, die hier nur beispielhaft für eine größere Anzahl von Druckwerken dargestellt sind, zu wenden, ist eine Wendeeinrichtung 26 mit Speichertrommel 27 und Wendetrommel 28 vorgesehen.

Eine der an der Wendung beteiligten Trommeln weist zur notwendigen Verstellung der Phasenlage zwischen den Transportgreifern und Wendegreifern ein Doppelzahnrad auf, bestehend aus einem Hauptzahnrad 29 und einem parallel dazu angeordneten Verstellzahnrad 31, welches vorzugsweise auf einer Nabe 32 des Hauptzahnrades 29 phasenverstellbar gelagert ist. Das Hauptzahnrad 29 steht hierbei in Antriebsverbindung mit dem der Wendeeinrichtung 26 vor- oder nachgeordneten Zahnräderzug und das Verstellzahnrad 31 mit dem jeweils anderen Zahnräderzug. In einer gewünschten Phasenlage ist das Verstellzahnrad 31 mit dem Hauptzahnrad 29 koppelbar.

Das Verstellzahnrad 31 weist eine kreisbogenförmige Nut 33 auf, deren Länge in etwa einem maximalen Verstellwinkel ϕ entspricht. In die Nut 33 ragt ein als Arbeitskolben 36 ausgebildeter Vorsprung des Hauptzahnrades 29. Der Arbeitskolben 36 weist zwei Dichtlippen 37, 38 auf. Eine stirnseitige Dichtung 39 ist zwischen Verstellzahnrad 31 und Hauptzahnrad 29 angeordnet. Die Nut 33 ist mittels zweier Versorgungsleitungen 41, 42 jeweils an ihren Enden mit einem Druckmedium, z. B. Hydrauliköl, vorzugsweise einer rheologischen Flüssigkeit, beaufschlagbar.

Vorgesehene Versorgungsleitungen 49, 50 verbinden eine Dreheinführung 43 mit einem stationären Druckmittelerzeuger 44. Zwischen der Dreheinführung 43 und dem Druckmittelerzeuger 44 sind zwei Wegeventile 46, 47 in die Versorgungsleitungen 49, 50 geschaltet. Durch das Schalten der Ventile 46, 47 ist die als Arbeitszylinder ausgebildete Nut 33 derart mit Druck beaufschlagbar, daß der Kolben 36 in der Nut 33 bewegt wird, was zu einer Phasenstellung von Verstellzahnrad 31 und Hauptzahnrad 29 und den damit verbundenen Zahnrädern, Zylindern, Greifern, usw. führt. Somit führt eine Druckbeaufschlagung des Arbeitsraumes, z. B. Nut 33, mit der rheologischen Flüssigkeit zu einer rotativen Verstellung der Zahnräder 29, 31 zueinander.

In der gewünschten Phasenlage werden die Ventile 46, 47 geschlossen und die Zuleitungen 41, 42 oder die Nut 33a, b mit einer elektrischen Spannung oder einem magnetischen Kraftfeld beaufschlagt. Durch diese Maßnahme verfestigt sich das verwendete rheologische Fluid, so daß ein fester Sitz des Verstellzahnrades 31 gegenüber dem Hauptzahnrad 29 erreicht wird. Durch diese Maßnahme wird eine rotatorische Bewegung der Zahnräder zueinander unmittelbar durch die rheologische, verfestigte Flüssigkeit verhindert.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist es vorgesehen, einen Arbeitszylinder 48 bestehend aus Zylinder und Kolben an der Stirnseite des Verstellzahnrades 31 und der Stirnseite der Nabe 32 des Hauptzahnrades 29 so anzuordnen, - gegebenenfalls über einen Hebelmechanismus - daß bei einer Druckbeaufschlagung des Arbeitszylinders 48 das Verstellzahnrad 31 gegenüber dem Hauptzahnrad 29 um den gewünschten Phasenwinkel ϕ verdreht wird. Das Ende der Stellbewegung kann durch das Schließen eines Ventils 51 eingeleitet werden, das zwischen einer Drehdurchführung 50 und dem Arbeitszylinder 48 angeordnet ist. In der gewünschten Phasenlage von Hauptzahnrad 29 und Verstellzahnrad 31 wird eine elektrische Spannung oder ein magnetisches Kraftfeld an den Arbeitszylinder 48 oder die Zuleitungen 56, 57 angelegt, um die rheologische Flüssigkeit zu verfestigen und die Zahnräder 29, 31 zu arretieren.

Bei einem dritten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 erfolgt die Phasenverstellung vom Hauptantrieb der Druckmaschine, so daß auf eine Drehdurchführung, auf Ventile, Druckerzeuger, usw. verzichtet werden kann.

Die Enden der Nut 33 sind hierbei mittels einer Verbindungsleitung 54 miteinander gekoppelt. Die Nut 33 sowie die Verbindungsleitung 54 sind mit einer rheologischen Flüssigkeit gefüllt und bilden somit einen geschlossenen Kreislauf. Wie beim ersten Ausführungsbeispiel wird in gewünschter Phasenlage von Verstellzahnrad 31 und Hauptzahnrad 29 eine elektrische Spannung oder ein magnetisches Kraftfeld an die Nut 33 oder die Verbindungsleitung 54 angelegt, um das Verstellzahnrad 31 gegenüber dem Hauptzahnrad zu arretieren.

Bezugszeichenliste

1

Druckmaschine

2

Anleger

3

Druckwerk

4

Druckwerk

5

6

Ausleger

7

Bogen

7

a nächster Bogen

8

Bogenstapel

9

Zuführtisch

10

Stapelplatte

11

Plattenzylinder

12

Plattenzylinder

13

Druckplattenbefestigungseinrichtung

14

Druckplattenbefestigungseinrichtung

15

16

Druckplattenwechsler

17

Druckplattenwechsler

18

Saugkopf

19

Hubsauger

20

21

Schleppsauger

22

Blaseinrichtung

23

Tastelement

24

Anschlag

25

Haltedüsen

26

Wendeeinrichtung

27

Speichertrommel

28

Wendetrommel

29

Hauptzahnrad

30

31

Verstellzahnrad

32

Nabe (

29

)

33

Nut (

31

)

34

Kolben (

29

)

35

36

Arbeitszylinder

37

Dichtlippe

38

Dichtlippe

39

Dichtung

40

41

Verbindungsleitung

42

Verbindungsleitung

43

Dreheinführung

44

Druckerzeuger

45

46

Ventil

47

Ventil

48

Arbeitszylinder

49

Versorgungsleitung
SO Versorgungsleitung

51

Ventil

52

53

Dreheinführung

54

Verbindungsleitung

55

56

Zuleitung

57

Zuleitung
ϕ Phasenwinkel

Claims

1. Vorrichtung zur Arretierung eines gegenüber einem ersten Kraftübertragungselement in seiner Drehlage verstellbaren weiteren Kraftübertragungselementes,
dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Kraftübertragungselement (29) und das weitere Kraftübertragungselement (31) einen gemeinsamen durch Verstellung veränderbaren Arbeitsraum (35) aufweisen, daß der Arbeitsraum (35) mit einem Druckmedium befüllbar ist, und
daß das Druckmedium eine rheologische Flüssigkeit ist.

2. Vorrichtung zur Arretierung eines gegenüber einem ersten Kraftübertragungselement in seiner Drehlage verstellbaren weiteren Kraftübertragungselementes, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kraftübertragungselement (29) und das weitere Kraftübertragungselement (31) einen gemeinsamen Arbeitsraum (35) aufweisen, der mit einer rheologischen Flüssigkeit befüllt ist und durch Druckbeaufschlagung eine Drehlagenverstellung der beiden Kraftübertragungselemente (29, 31) gegeneinander bewirkt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kraftübertragungselement (29) ein Hauptzahnrad und das andere Kraftübertragungselement (31) ein Verstellzahnrad ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellzahnrad (31) eine Nut (33) und das Hauptzahnrad (29) einen in die Nut (33) eingreifenden Kolben (34) aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellzahnrad (31) und das Hauptzahnrad (29) mittels eines Arbeitszylinders (48) gegeneinander verdrehbar angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (33) mit einer an ihren Enden angeschlossenen Verbindungsleitung (54) einen geschlossenen Kreislauf bildet.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an die Nut (33, 33a, 33b) oder den Arbeitszylinder (48) eine elektrische Spannung oder ein magnetisches Kraftfeld anlegbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an die zur Druckbeaufschlagung vorgesehenen Zuleitungen (41, 42) oder die Verbindungsleitung (54) eine elektrische Spannung oder ein magnetisches Kraftfeld anlegbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung in einer Wendeeinrichtung (26) einer Druckmaschine (1) eingebaut ist.